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QT线程(二)---线程同步

时间:2014-08-29 10:45:57      阅读:286      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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线程互斥

       多线程运行时,通常会访问同一个变量,同一个数据结构,或者同一段代码。因此,需要使用互斥技术来保护上述资源,确保多线程执行的正确性。

注:

我们通常说某个函数是线程安全的,也就是因为该函数实现加入了线程互斥保护。

 

 

       4.1、QMutex

 

QMutex ( RecursionMode mode = NonRecursive )

 

~QMutex ()

void

lock ()

mutex加锁,如果当前其他线程已对该mutex加锁了,则该调用被阻塞直到其他线程释放该mutex。

bool

tryLock ()

mutex加锁,和lock不同的是,如果当前其他线程已对该mutex加锁了,则该调用会立即返回,而不被阻塞。

bool

tryLock ( int timeout )

同tryLock,和tryLock不同的是,如果当前其他线程已对该mutex加锁了,则该调用会等待一段时间,直到超时或者其他线程释放了mutex。

void

unlock ()

mutex解锁,释放被锁住的资源。

 

       Mutex有两种模式,用户可以在构造函数参数中指定。

      

Constant

Value

Description

QMutex::Recursive

1

In this mode, a thread can lock the same mutex multiple times and the mutex won‘t be unlocked until a corresponding number of unlock() calls have been made.

该模式下,一个线程可以对mutex多次lock,直到相应次数的unlock,调用后,该mutex才真正被unlock。

QMutex::NonRecursive

0

In this mode, a thread may only lock a mutex once.

该模式下,mutex只能被lock一次。

 

 

实例:

QMutex mutex;
 int number = 6;
 
 void method1()
 {
     mutex.lock();
     number *= 5;
     number /= 4;
     mutex.unlock();
 }
 
 void method2()
 {
     mutex.lock();
     number *= 3;
     number /= 2;
     mutex.unlock();
 }

 

       4.1、QMutexLocker

 

 

QMutexLocker ( QMutex * mutex )

 

~QMutexLocker ()

QMutex *

mutex () const

void

relock ()

void

unlock ()

 

       QMutexLocker实际上是对QMutex使用的一种简化。

例如以下场景:

              当某段代码存在多个分支,在对QMutex加锁后,需要在不同的分支路径下都执行解锁操作,才能保证Mutex关联的资源能被其他线程继续访问,       否则就出现死锁。

       QMutexLocker接收一个QMutex作为参数,当创建QMutexLocker对象时,就对关联的Mutex进行了Lock操作,直到该QMutexLocker对象被销毁,相关的QMutex才被Unlock。

 

 

实例:

       直接使用QMutex:

int complexFunction(int flag)
 {
     mutex.lock();
 
     int retVal = 0;
 
     switch (flag) {
     case 0:
     case 1:
         mutex.unlock();
         return moreComplexFunction(flag);
     case 2:
         {
             int status = anotherFunction();
             if (status < 0) {
                 mutex.unlock();
                 return -2;
             }
             retVal = status + flag;
         }
         break;
     default:
         if (flag > 10) {
             mutex.unlock();
             return -1;
         }
         break;
     }
 
     mutex.unlock();
     return retVal;
 }

 

使用QMutexLocker:

int complexFunction(int flag)
 {
     QMutexLocker locker(&mutex);
 
     int retVal = 0;
 
     switch (flag) {
     case 0:
     case 1:
         return moreComplexFunction(flag);
     case 2:
         {
             int status = anotherFunction();
             if (status < 0)
                 return -2;
             retVal = status + flag;
         }
         break;
     default:
         if (flag > 10)
             return -1;
         break;
     }
 
     return retVal;
 }

 

当然,使用QMutexLocker时,也需要注意QMutexLocker对象的生存周期,否则可能会出现锁时间过长,或者锁住的资源过多。

 

 

4.3、QReadLocker、QWriteLocker、QReadWriteLocker

       还有一种场景,我们所保护的资源是具有读写权限的,多个线程可以同时读取某个资源,但是当存在写操作,写操作未完成时,就不允许其他线程对该资源进行读操作。

 

 

QReadWriteLock ()

 

QReadWriteLock ( RecursionMode recursionMode )

 

~QReadWriteLock ()

void

lockForRead ()

void

lockForWrite ()

bool

tryLockForRead ()

bool

tryLockForRead ( int timeout )

bool

tryLockForWrite ()

bool

tryLockForWrite ( int timeout )

void

unlock ()

 

 

 

QReadLocker ( QReadWriteLock * lock )

 

~QReadLocker ()

QReadWriteLock *

readWriteLock () const

void

relock ()

void

unlock ()

 

 

QWriteLocker ( QReadWriteLock * lock )

 

~QWriteLocker ()

QReadWriteLock *

readWriteLock () const

void

relock ()

void

unlock ()

 

实例:

QReadWriteLock lock;
 
 void ReaderThread::run()
 {
     ...
     lock.lockForRead();
     read_file();
     lock.unlock();
     ...
 }
 
 void WriterThread::run()
 {
     ...
     lock.lockForWrite();
     write_file();
     lock.unlock();
     ...
 }

 

4.4、QSemaphore

       和QMutex不同的是,QSemaphore一次可以对多个资源进行保护,

例如以下场景:

       某工厂只有固定仓位,生产人员每天生产的产品数量不一,销售人员每天销售的产品数量也不一致。当生产人员生产P个产品时,就一次需要P个仓位,当销售人员销售C个产品时,就要求仓库中有足够多的产品才能销售。

如果剩余仓位没有P个时,该批次的产品都不存入,当当前已有的产品没有C个时,就不能销售C个以上的产品,直到新产品加入后方可销售。

       这就是典型的生产者-消费者问题。

 

 

QSemaphore ( int n = 0 )

 

~QSemaphore ()

void

acquire ( int n = 1 )

int

available () const

void

release ( int n = 1 )

bool

tryAcquire ( int n = 1 )

bool

tryAcquire ( int n, int timeout )

 

实例:

QSemaphore sem(5);      // sem.available() == 5   默认有5个产品
 
 sem.acquire(3);         // sem.available() == 2   销售3个产品,成功
 sem.acquire(2);         // sem.available() == 0  销售2个产品成功
 sem.release(5);         // sem.available() == 5  生产5个产品
 sem.release(5);         // sem.available() == 10 生产10个产品
 
 sem.tryAcquire(1);      // sem.available() == 9, returns true 消费1个产品,成功
 sem.tryAcquire(250);    // sem.available() == 9, returns false 企图销售250个产品,失败,因为当前只剩下14个产品

 

 

4.5、QWaitCondition

QT线程(二)---线程同步

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原文地址:http://www.cnblogs.com/lvdongjie/p/3944160.html

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